电力高压无线测温系统技术方案

本实用新型专利技术是一种应用于电力高压环境的无线测温系统，用以解决电力系统设备的温度数据实时采集问题。由无线测温终端，无线中继器和无线汇聚终端组成。系统由无线测温终端实时采集现场的温度数据，转换并发送到无线汇聚终端，无线汇聚终端解析温度数据，在上位机软件上显示，配合软件实现实时监测，报警提示，数据查询等功能。系统抗干扰能力强，数据实时性，可靠性高，整套系统安装灵活。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种应用于电力高压环境的无线测温系统，用以解决电力系统设 备的温度数据实时采集问题。尤其应用于高压开关、气体绝缘变电站、载流母线等电力设 备。
技术介绍
在电力系统中，高压开关、GIS(气体绝缘变电站)等高压电器和载流母线等电力 设备在负载电流过大时会出现温升过高，最后能使相邻的带电部件性能劣化，甚至击穿，根 据电力安全监督部门提供数据分析，全国电力单位每年因为高压开关、母线温度过高引发 的重大事故上千起，给生产和经营造成巨大经济损失。通过监测母线接点、高压电缆接头、 高压开关触点温度的运行情况，可有效防止高压输、变电故障的发生，为实现安全生产提供 有效保障。因此采取有效措施监测高压母线及高压开关接触温度是电力系统急需解决的重 大课题。许多母线以及开关处于高电位，目前国内常用于高压母线、高压开关的温度监测 的方法，一种是在高压电接触表面涂一层颜色随温度变化的发光材料，通过观察其颜色变 化来大致确定温度范围，这种方法准确度低、可靠性差，不能进行定量测量；另外一种方法 是利用辐射特性的红外热像仪，准确度较高，但由于需要光学器件，在高压开关柜等特定场 合使用不太方便，而且价格较高，推广应用有一定困难。更重要的是以上两种方式都需要人 工进行巡查，不能实时得到温度数据，所得到的数据永远是滞后的，起不到温度实时报警功 能。而有线通讯方式的电子仪表不符合电力高压环境测量仪表规范。目前，有部分无线测温系统在投入使用，但这类产品大多采用一个或少量几个测 温终端就需配有一个汇聚终端的解决方案，此方案在汇聚终端和上位机端的布线繁琐，尤 其是在测温终端数量较大时，上位机与汇聚终端的通信和连接存在很多麻烦，没有完全发 挥无线传输的优势。且测温终端的温度传感器置于终端内部，在安装使用时为了减小测温 误差，需将测温终端贴近高温测温点。这样的缺点是测温点的高温对测温终端内部电子元 器件的稳定性和使用寿命均有影响，同时，温度传感器与测温点存在距离，温度测量存在误 差。
技术实现思路
本技术旨在改进以上方法缺点，提供一种对电力设备温度进行测量、汇聚、分 析及报警的成套完整系统。一种高压电力无线测温系统，包括温度传感器、无线测温终端、无线中继器和无线 汇聚终端等，其特征在于温度传感器通过导线，焊接到无线测温终端的电路板上，高压电 力器具的温度通过温度传感器检测得到，随后传送到测温终端中存储，测温终端存储的温 度数据再通过无线中继站传送到无线汇聚终端。所述的高压电力无线测温系统，其特征是一个无线汇聚终端可接收多个无线测温终端数据，测温终端可任意添加或删除。所述的高压电力无线测温系统，其特征是所述的无线汇聚终端采用网口或者 RS-232接口或者RS-485接口与上位机通信，采用直流线性电源供电。所述的高压电力无线测温系统，其特征是所述的无线汇聚终端采用GPRS/CDMA 模块对数据进行无线远程输送。所述的高压电力无线测温系统，其特征是所述的无线汇聚终端采用外置可更换 天线。所述的高压电力无线测温系统，其特征是所述的无线中继器使用直流线性电源{共 O所述的高压电力无线测温系统，其特征是所述的无线中继器采用外置可更换天 线。所述的高压电力无线测温系统，其特征是温度传感器与测温终端外壳分离，两者 之间用数据线连接。所述的高压电力无线测温系统，其特征是所述的无线测温终端采用单节锂电池 供电，可更换，其内置电池电量监测电路，可向上位机发送电池电量数据。所述的高压电力无线测温系统，其特征是无线测温终端中有无线发射芯片，该无 线发射芯片工作在433MHZ频段，具有间歇式发送功能，且功率可调。所述的高压电力无线测温系统，其特征是无线测温终端的外壳上半部分为半球 状，下半部分为柱状，测温终端的固定安装孔位位于测温终端的底部。本系统由无线测温终端，无线中继器和无线汇聚终端组成。无线测温终端采集的 温度信号通过无线中继器或者直接传送到无线汇聚终端，无线汇聚终端解析温度信号，并 与上位机进行通信，配合上位机软件达到温度实时监测，报警，数据查询等功能。同时，如有 数据远程通讯需求，可在无线汇聚终端选配GPRS或CDMA模块，将数据传送到远程温度监控 中心进行处理，监测。本系统的无线测温终端将温度传感器与测温终端外壳分离安置，两者间通过数据 线连接，两者均采用耐腐蚀，抗高、低温材料制成，可适应不同环境的需求。测温时，温度传 感器采集到的温度模拟信号传送到终端内，经由A/D (数字/模拟)转换芯片将数字信号送 入单片机进行处理，将数据存储在EEPROM中，并通过无线发射芯片进行发送，无线发射芯 片工作在433MHZ频段。测温终端采用间歇式发送，发送间隔可设定，在保证测量温度准确 同时延长了使用寿命。本系统的无线中继器适用于当测温终端与汇聚终端距离超出有效传输距离，或由 于现场电磁等干扰造成的传输距离缩减的情况。其采用外置电源供电，内部设有整流，滤 波电路，保证了信号传输的可靠性，真实性。同时，外置的4dB天线可保证信号传输的稳定 性。本系统的无线汇聚终端可采用以太网口或RS-232接口或RS-485接口等多种方式 与上位机进行通信，一个汇聚终端可以接收来自几十甚至几百个测温终端传送的数据。外 置天线保证了数据传输的稳定性。本技术的特点①温度传感器采用易导热，耐腐蚀材料制成，对温度变化敏感，测温准确，且符合CN 201867270 U说明书3/3页 现场环境要求。温度传感器与测温终端分离，可使温度传感器更贴近测温点，温度测量更加 精确，同时使温度传感器和测温终端的安装更加灵活。②测温终端外壳采用耐腐蚀材料制成，可使用不同条件的使用环境，同时可以达 到IP68防水等级。外壳上半部分为半球体，下半部分为圆柱。③测温终端电路板部分采用高精度，低功耗元件，18位A/D芯片，AVR低功耗高速 单片机，低功耗，高灵敏度，可调功率无线发送芯片，高容量可更换锂电池，保证数据的高可 靠性，精确性同时降低了整体功耗，延长使用时间，且电池内置有电池电量监测电路，可向 上位机发送电池电量数据。④无线中继器其采用外置电源供电，内部设有整流，滤波电路，保证了信号传输的 可靠性。其对应的无线测温终端可根据需求自行设定，添加。当无线测温终端与无线汇聚 终端处于有效传输距离内时，无需使用无线中继器。⑤无线汇聚终端只采用一根数据线或网线便可与上位机进行通信，降低了布线的 成本和难度，提高了可靠性。汇聚终端对应的测温终端数量可自行设定，在通信范围内，可 随意添加，删除无线测温终端，提高了灵活性。附图说明图1是电力高压无线测温系统的结构示意图。图2是电力高压无线测温系统的远程传输示意图。图3是电力高压无线测温系统的无线测温终端的侧剖面示意图。图中1-温度传感器连接孔径；2-天线；3-主板固定螺钉；4-电路板；5-电池正 极触点；6-电池负极触点具体实施方式以下结合附图说明本技术具体实施方式。如图1所示，无线测温终端采集的温度信号通过无线中继器或者直接传送到无线 汇聚终端，无线汇聚终端解析温度信号，并与温度实时监控中心的上位机进行通信，配合上 位机软件达到温度实时监测，报警，数据查询等功能。如图2所示，当有远程数据传输需求时，上传到无线汇聚终端的数据可通过GPRS/ CDMA模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压电力无线测温系统，包括温度传感器、无线测温终端、无线中继器和无线汇聚终端等，其特征在于：温度传感器通过导线，焊接到无线测温终端的电路板上，高压电力器具的温度通过温度传感器检测得到，随后传送到测温终端中存储，测温终端存储的温度数据再通过无线中继站传送到无线汇聚终端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨毅，李湃，
申请(专利权)人：杨毅，李湃，
类型：实用新型
国别省市：11